コンテンツ
- 「膨張性土壌」とは何ですか？
- 危険にさらされている建物の数
- 住宅所有者保険と広大な土壌
- 膨張性、収縮膨張、重質土壌？
- 広大な土壌マップ
- マップを解釈する方法
- なぜこれらの土壌は拡大するのですか？
- 水分含有量の変化による損傷のトリガー
- ボトムライン
建物の損傷： ずれたレンガと基礎の内側へのたわみに注意してください。米国陸軍工兵隊の写真。拡大するにはクリックしてください。
「膨張性土壌」とは何ですか？
膨張性土壌には、水を吸収することができるスメクタイト粘土などの鉱物が含まれています。それらが水を吸収すると、体積が増加します。彼らがより多くの水を吸収すればするほど、彼らの体積は増加します。 10パーセント以上の拡張は珍しくありません。この体積の変化は、建物やその他の構造物に十分な力を加えて損傷を引き起こす可能性があります。
ひびの入った基礎、床、および地下壁は、土壌の膨張による典型的な種類の損傷です。建物内の動きが大きい場合、建物の上層階が損傷する可能性があります。
膨張した土壌も、乾燥すると収縮します。この収縮により、建物や他の構造物からの支持が失われ、地盤沈下が損なわれる可能性があります。土壌の割れ目も発生する可能性があります。これらの亀裂は、湿った状態または流出が発生したときに、水の深い浸透を促進することができます。この収縮と膨張のサイクルは、構造物に繰り返しストレスをかけ、時間とともに損傷が悪化します。
膨張性土壌の亀裂： 乾燥による土壌の乾燥亀裂。米国陸軍工兵隊の写真。拡大するにはクリックしてください。
危険にさらされている建物の数
広大な土壌は世界中に存在し、すべての米国の州で知られています。毎年、数十億ドルの損害をもたらします。アメリカ土木学会は、米国のすべての家の1/4が膨張性の土壌によって引き起こされた損害を持っていると推定しています。米国の典型的な年では、地震、洪水、ハリケーン、竜巻を合わせたよりも、財産所有者に大きな経済的損失をもたらします。
広大な土壌は莫大な被害をもたらしますが、ほとんどの人は聞いたことがないでしょう。これは、損傷がゆっくりと行われ、特定のイベントに起因するものではないためです。膨張性土壌による被害は、劣悪な建設慣行、またはすべての建物がこのタイプの被害を経験するにつれて誤解するという誤解に起因しています。
住宅所有者保険と広大な土壌
広大な土壌による家屋への損害は、家主にとって壊滅的なものになり得ます。どうして？ほとんどの住宅所有者の保険契約は、広大な土壌に起因する損害をカバーしていません。修理と緩和のコストは非常に高くなる可能性があります-それは時々家の価値を超えます。多くの場合、住宅所有者は問題に気づき、その深刻さを認識せず、進行していることに気づかず、問題は修理が経済的に意味をなさない程度にまで進行しました。
記事を参照してください：住宅所有者保険と地質災害
偏向した地下壁： 地下壁とピラスターの内向きのたわみ。垂直ボブは、9インチの内側への変位を示しています。米国陸軍工兵隊の写真。拡大するにはクリックしてください。
膨張性、収縮膨張、重質土壌？
膨張性土壌は多くの名前で呼ばれます。 「膨張性土」、「膨張性粘土」、「収縮膨張土」、および「重い土」は、これらの材料に使用される多くの名前の一部です。この問題は平均的な住宅所有者にはあまり馴染みがないため、何と呼ぶべきかわかりません。
広大な土壌マップ： 上記のマップは、W。オリーブ、A。クレボラド、C。フラーム、J。シュロッカー、R。シュナイダー、およびR.シュースターによる「米国本土の膨潤粘土マップ」に基づいています。 1989年に、USGS Miscellaneous Investigations SeriesのMap I-1940として公開されました。このマップは、MapResourcesからライセンスされたベースマップを使用するというBradley ColeによってWebでの表示用に一般化されました。拡大するにはクリックしてください。
地層は、地質図に示されているように、その下に存在する岩盤のタイプに基づいて土壌カテゴリをマップするために割り当てられました。土壌が「現場で」生産されるほとんどの地域では、この割り当て方法は妥当でした。ただし、一部の地域では、風、水、または氷によって運ばれた土壌が敷かれています。マップの土壌カテゴリは、これらの場所には適用されません。
広大な土壌マップ
このページのマップは、基礎および構造に損傷を与える可能性のある膨張性粘土鉱物を含むことが知られている土壌の一般的な地理的分布を示しています。また、潜在的に損傷を引き起こす可能性のある粘土鉱物組成を持つ土壌も含まれます。
マップを解釈する方法
このマップは、膨張性土壌の地理的分布の一般的な傾向を示すことを目的としています。プロパティ評価ツールとして使用するためのものではありません。広大な土壌が土地の大部分を占め、広大な土壌が局所的な問題である可能性のある地域を学習するのに役立ちます。
すべての建設プロジェクトには、存在する土壌の種類を特定し、その膨張特性を決定する土壌分析を含める必要があります。このマップに示されているすべての土壌カテゴリで、膨張性土壌の局所的な発生を見つけることができます。
なぜこれらの土壌は拡大するのですか？
土壌はさまざまな材料で構成されており、そのほとんどは水分の存在下では膨張しません。しかし、多くの粘土鉱物は広大です。これらには、スメクタイト、ベントナイト、モンモリロナイト、バイデライト、バーミキュライト、アタパルジャイト、ノントロナイト、緑泥石が含まれます。温度が変化すると膨張する硫酸塩もいくつかあります。
土壌に膨張性鉱物が大量に含まれている場合、土壌は著しく膨張する可能性があります。土壌に膨張性鉱物がほとんど含まれていない場合、膨張性はほとんどありません。
水分含有量の変化による損傷のトリガー
膨張性の土壌が存在する場合、それらの水分量が一定であれば、一般に問題を引き起こすことはありません。最大の損傷が発生する状況は、重要かつ繰り返し水分量の変化がある場合です。
ボトムライン
安定した含水量を維持できる場合、または発生する可能性のある土壌体積の変化から建物を断熱できる場合は、膨張性のある土壌で正常かつ安全に建設することができます。成功の手順は次のとおりです。
- 問題を特定するためのテスト
- 水分含有量の変化を最小限に抑え、土壌体積の変化から隔離する設計
- 土壌の水分状態を変えないように構築する
- 建設後に一定の水分環境を維持する
通常、これらのことを成功させるには専門家の支援が必要です。